Død Tank SF6 Sirkuitbryterløsning for Afrikas høyplatåområder (Etiopia)

Prosjektbakgrunn​
Etiopia, som ligger på det østafrikanske høyplateauet, har en gjennomsnittlig høyde over 3 000 meter. I noen områder kan vintertemperaturen synke til -30°C, med betydelige temperaturvariasjoner (opp til 25°C daglig) og sterkt ultralydsstråling. Den lokale kraftsystemet står overfor følgende utfordringer:

1. ​Risiko for SF6-gass likvekst: Tradisjonelle døde tank SF6-brytere er utsatt for risiko for SF6-gass likvekst ved lav temperatur (kritisk likveksttemperatur ≈ -28.5°C), noe som svekker isolasjon og brytningskapasitet, potensielt medfører driftsfeil.
2. ​Forringet isolasjon i høyland: Redusert lufttettleik svekker eksterne isolasjonsegenskaper, noe som krever forbedret isolasjon eller spesialdesign for døde tank SF6-brytere.
3. ​Høy vedlikeholdsutfordring: Fjerne områder mangler tilstrekkelige vedlikeholdskilder, noe som krever at døde tank SF6-brytere har evnen til langvarig drift uten vedlikehold.

​Løsning​
For å møte miljømessige og tekniske utfordringer, ble følgende integrerte tiltak implementert for døde tank SF6-brytere:

1. ​Optimalisering av hybridgass​
   • ​SF6+CF4-gassblanding: En blanding av 25% SF6 og 75% CF4 reduserer kritisk likveksttemperatur til -60°C, sikrer gassstabilitet for døde tank SF6-brytere i ekstrem kulde.
   • ​Trykkkontroll: Døde tank SF6-bryterens nominelle trykk er satt til 0.6 MPa (manometetrykk), kombinert med forbedret tettsetting for å unngå gasslekkasje ved lav temperatur.
2. ​Oppvarmings- og termisk isolasjonssystem​
   • ​Innebygde oppvarmingsstriper: Et 300W elektrisk oppvarmingssystem er integrert i døde tank SF6-bryterens kropp og trykkledninger, aktiveres automatisk under -20°C for å holde gasspressingen over likvekstgrensen.
   • ​Dobbeltlaget isolasjon: Døde tank SF6-bryteren bruker et ytre UV-bestandig komposittskall og et indre aerogellag for å minimere varmetap og motstå høyplatostandard solstråling.
3. ​Tilpasning til høyland​
   • ​Forbedret isolasjon: Døde tank SF6-bryterens lynimpulstoleranse er oppgradert til 550 kV (mot 450 kV standard), med utvidede krypingavstand porseleinkonduktorer (31mm/kV).
   • ​Jordskjelvdesign: Fleksible koblinger og dempende grunnlag er lagt til døde tank SF6-bryteren, møter jordskjelvkravene på 0.3g horisontal og 0.15g vertikal akselerasjon.
4. ​Smart vedlikeholdsstøtte​
   • ​Online gassovervåking: Døde tank SF6-bryteren integrerer tetthetsrelæer og mikrovannsensorer for sanntidsovervåking av SF6-blandingstrykk og fuktighet, sender data via satellitt til sentrale kontrollsystemer.
   • ​Modulær vedlikehold: En fjærdrivemekanisme (f.eks. CTB-1 type) utvider døde tank SF6-bryterens mekaniske levetid til 10 000 operasjoner, reduserer behovet for lokal vedlikehold.

​Resultater​
Siden dens innføring i 2024, har løsningen med døde tank SF6-brytere leverte fremragende ytelse i Etiopias høyplateaugrid:

1. ​Forbedret pålitelighet: Hybridgass og oppvarmingsystemer gjør at døde tank SF6-brytere kan operere stabil ved -40°C, reduserer feilhastigheten med 85% med null utfall forårsaket av gasslikvekst.
2. ​Lavere vedlikeholdsomkostninger: Årlig vedlikeholdsfrekvens sank fra 6 til 1, kuttet kostnader med 30%.
3. ​Miljømessig samsvar: Bruken av SF6 i døde tank SF6-brytere sank med 75%, reduserer drivhusgassutslipp med 80% sammenlignet med konvensjonelle løsninger, i samsvar med Parisavtalen.